某同学设计了一个用单摆的实验装置验证机械能守恒的实验如图所示 通过光控门，可以从时间显示仪上读小球挡光的时间。他的实验步骤是：
①用刻度尺测出摆线长
，再用游标卡尺测量摆球的直径如图所示。
②将摆球拉离平衡位置使得摆球的高度升高
摆长，闭合时间显示仪开关，由静止释放摆球，从时间显示仪读出摆球挡光时间
。
③断开时间显示仪开关，撤去光控门，将摆球拉离平衡位置一个很小的角度（
），由静止释放摆球，用秒表测出摆球作N次全振动的时间是
回答：摆球的直径是
cm
用秒表测出摆球作N次全振动的时间时应在摆球经过 时开始计时，当地的重力加速度是 （用字母表示各物理量）
在误差允许的范围内得到
（用字母表示各物理量），就验证了摆球运动过程中机械能守恒。
为减小误差，在体积相同的条件下，摆球应选用 实心金属球。
某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应。资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。该兴趣小组设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
实验1：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放人盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
（1）提出假设
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下假设：
假设1：可能为。
假设2：可能为MgCO3。
假设3：可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]
（2）设计定性实验确定产物并验证猜测：
| 实验序号 |
实验 |
预期现象和结论 |
| 实验II |
将实验I中收集到的气体点燃 |
|
| 实验III |
取实验I中的白色不溶物，洗涤，加入足量 |
； 白色不溶物可能含有MgCO3 |
| 实验IV |
取实验I中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 |
产生白色沉淀；溶液中存在离子 |
（3）设计定量实验确定实验I的产物：称取实验I中所得干燥、纯净的白色不溶物31.0 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入盛有足量浓硫酸的洗气瓶A、盛有足量碱石灰的干燥管B和盛有足量碱石灰的干燥管C中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重13.2 g，试确定白色不溶物的化学式。
（4）请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因。
Ba(NO3)2可用于生产绿色烟花、绿色信号弹、炸药等。某生产BaCO3、BaSO4的化工厂生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]，该厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体（不含结晶水），其部分工艺流程如下：
已知： ①Fe3+和Fe2+以氢氧化物形式沉淀完全时，溶液的pH分别为3.2和9.7；
②Ksp(BaSO4)=1.1×10－10，Ksp(BaCO3)=5.1×10－9。
（1）该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中，充分搅拌，过滤，洗涤。用离子方程式说明提纯原理：。
（2）酸溶时，Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐，化学方程式为。
（3）该厂结合本厂实际，选用的X为（填序号），中和I使溶液中的（填离子符号）的浓度减小。
| A．BaCl2 | B．Ba(OH)2 | C．Ba(NO3)2 | D．BaCO3 |
（4）最后的废渣中除原有的难溶性杂质外还含有（填化学式）。
（5）测定所得Ba(NO3)2晶体的纯度：准确称取m1g晶体溶于蒸馏水，加入足量的硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量其质量为m2g，则该晶体纯度的计算表达式为。（已知Ba(NO3)2、BaSO4的式量分别为261、233）
二氧化氯（ClO2）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。实验室可用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料来制备ClO2，其流程如下：
（1）写出电解时发生反应的化学方程式：。
（2）除去ClO2中的NH3可选用的试剂是。（填字母）
| A．饱和食盐水 | B．碱石灰 | C．浓硫酸 | D．水 |
（3）测定ClO2（如图）的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2O32－=2I－+S4O62－)，共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
①装置中玻璃液封管的作用是；。
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式 。
③滴定终点的现象是：。
④测得通入ClO2的质量m(ClO2)=。（用含c、V的代数式表示）（已知：ClO2的相对分子质量为67.5）
（4）设计实验来确定溶液X的成分，请补充完成实验步骤和现象。
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| ① |
溶液X中含有Na+ |
|
| ② |
溶液X中含有Cl－ |
高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾的生产流程如下：
查资料得知K2FeO4的一些性质：
①在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定
②溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂
③具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液
回答下列问题：
（1）写出“氧化I”中，生成Fe3+的离子反应方程式。
（2）氧化II中，试剂A为 (填“H2O2”或“HNO3”或“NaClO”)；过滤操作中，得到的滤渣B中除NaCl还有
（3）操作I中包括冷却结晶、过滤、洗涤干燥几个步骤。洗涤干燥的目的是脱碱脱水，进行该操作时最好用洗涤。
（4）净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的Fe(OH)3，请补充并配平该反应方程式：K2FeO4 + H2O = Fe(OH)3↓ + KOH +
（5）将一定量的K2FeO4投入一定浓度的FeCl3溶液中，测得剩余K2FeO4浓度如下图所示，推测产生曲线I和曲线II差异的原因是。
苯酚具有弱酸性，在空气中易被氧化。工业上以苯、硫酸、氢氧化钠、亚硫酸钠为原料合成苯酚的方法可简单表示为：
（1）根据上述反应判断下列三种物质的酸性由强到弱的顺序为（填序号）。
A．
B．
C．H2SO3
（2）步骤④与使用CO2相比，使用SO2的优点是（答一个方面）。
（3）经反应④得到的产物除
外、可能还含有OH－、SO32-、HSO3-等微粒。请设计实验方案，证明溶液中存在、SO32-、HSO3-，写出实验步骤、预期现象和结论。
限选仪器及试剂：试管、滴管、玻璃棒、过滤装置和滤纸；2mol·L－1盐酸、1mol·L－1 BaCl2溶液、品红溶液、0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液、1 mol·L－1 FeCl3溶液、饱和溴水等。
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量待测液于试管中，加入足量的1 mol·L－1BaCl2溶液，静置、过滤，得滤液和沉淀。将滤液分置于试管A、B中，沉淀置于试管C中。 |
 |
| 步骤2：往试管A中加入 。 |
，说明溶液中含有HSO3-。 |
| 步骤3：往试管B中加入。 |
。 |
| 步骤4：往试管C中加入2 mol·L－1盐酸酸化，再滴入1～2滴品红溶液。 |
，说明溶液中含有SO32-。 |
（4）纯度测定：称取1.00g产品溶解于足量温水中，向其中加入足量饱和溴水（产品中除苯酚外，不含其它与饱和溴水反应生成沉淀的物质），苯酚全部生成三溴苯酚沉淀，经过滤、洗涤、干燥后，称得沉淀质量为3.31g，则产品中苯酚的质量分数为。（苯酚的分子式为C6H6O，三溴苯酚的分子式为C6H3Br3O，它们的相对分子质量分别为94、331）